KR102124405B1 - Liquid crystal display apparatus - Google Patents

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Abstract

액정 표시 장치는 제공받은 광을 편광하는 복수의 제1 영역들 및 상기 제1 영역들 사이에 배치되어 상기 광을 차단하는 제2 영역이 정의된 제1 편광판, 복수의 화소들이 배치되며 상기 편광된 광으로 정의되는 제1 편광을 제공받는 화소층, 상기 화소들에 의해 구동되어 상기 제1 편광의 편광축을 회전시켜 상기 제1 편광을 상기 제1 편광의 편광축과 수직한 편광축을 갖는 제2 편광으로 변환하는 액정층, 및 상기 제2 편광을 투과시키는 제2 편광판을 포함한다.The liquid crystal display device includes a first polarizing plate in which a plurality of first regions for polarizing the received light and a second region for blocking the light are disposed between the first regions, the plurality of pixels are disposed and the polarized light is A pixel layer receiving a first polarization defined by light, and driven by the pixels to rotate the polarization axis of the first polarization to turn the first polarization into second polarization having a polarization axis perpendicular to the polarization axis of the first polarization. And a liquid crystal layer to be converted, and a second polarizing plate that transmits the second polarized light.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}Liquid crystal display device{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 두께를 줄이고 표시 신뢰성을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device capable of reducing thickness and improving display reliability.

일반적으로, 액정 표시 장치는 제1 기판, 제1 기판과 대향하는 제2 기판, 및 제1 및 제2 기판들 사이에 개재된 액정층을 포함하는 표시 패널을 포함한다. 제1 기판에는 액정층을 구동하기 위한 복수의 화소전극들이 배치된다. 제2 기판에는 공통 전극이 배치된다. In general, a liquid crystal display device includes a display panel including a first substrate, a second substrate facing the first substrate, and a liquid crystal layer interposed between the first and second substrates. A plurality of pixel electrodes for driving the liquid crystal layer is disposed on the first substrate. The common electrode is disposed on the second substrate.

화소 전극에 인가된 데이터 전압 및 공통 전극에 인가된 공통 전압에 의해 화소 전극과 공통 전극 사이에 전계가 형성된다. 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성된 전계에 의해 액정층의 액정 분자들이 재배열됨으로써 액정층을 투과하는 빛의 양이 조절되어 영상이 표시된다. An electric field is formed between the pixel electrode and the common electrode by the data voltage applied to the pixel electrode and the common voltage applied to the common electrode. As the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are rearranged by the electric field formed between the pixel electrode and the common electrode, the amount of light passing through the liquid crystal layer is adjusted to display an image.

액정 표시 장치의 표시 패널의 상부 및 하부에는 편광판들이 배치된다. 액정 표시 장치는 백라이트 유닛으로부터 광을 제공받는다. 백라이트 유닛으로부터 출사된 광은 액정 표시 패널에 그대로 입사되지 않고, 편광판을 통해 편광 특성이 부여되어 입사된다. 액정 표시 장치는 액정 분자의 광학적 이방성과 편광판의 편광 특성을 이용하여 화상을 표시한다.Polarizers are disposed on upper and lower portions of the display panel of the liquid crystal display. The liquid crystal display device receives light from a backlight unit. The light emitted from the backlight unit does not enter the liquid crystal display panel as it is, but the polarization characteristics are provided through the polarizing plate to enter. A liquid crystal display device displays an image using optical anisotropy of liquid crystal molecules and polarization characteristics of a polarizing plate.

본 발명의 목적은 두께를 줄이고 표시 신뢰성을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of reducing thickness and improving display reliability.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 제공받은 광을 편광하는 복수의 제1 영역들 및 상기 제1 영역들 사이에 배치되어 상기 광을 차단하는 제2 영역이 정의된 제1 편광판, 복수의 화소들이 배치되며 상기 편광된 광으로 정의되는 제1 편광을 제공받는 화소층, 상기 화소들에 의해 구동되어 상기 제1 편광의 편광축을 회전시켜 상기 제1 편광을 상기 제1 편광의 편광축과 수직한 편광축을 갖는 제2 편광으로 변환하는 액정층, 및 상기 제2 편광을 투과시키는 제2 편광판을 포함한다.A liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of first polarizing plates that polarize the received light and a first polarizing plate having a second region defined between the first regions and blocking the light, and A pixel layer in which pixels are disposed and provided with first polarization defined by the polarized light, and driven by the pixels to rotate the polarization axis of the first polarization to make the first polarization perpendicular to the polarization axis of the first polarization. And a liquid crystal layer that converts to second polarization having a polarization axis, and a second polarizing plate that transmits the second polarization.

상기 화소층의 평면상의 영역은 상기 제1 편광을 제공받고, 상기 제1 영역들에 대응하는 복수의 화소 영역들 및 상기 화소 영역들 사이에 배치되고 상기 제2 영역에 대응하는 비화소 영역을 포함한다.The planar region of the pixel layer is provided with the first polarization, and includes a plurality of pixel regions corresponding to the first regions and a non-pixel region disposed between the pixel regions and corresponding to the second region. do.

상기 제1 편광판은, 제1 전압을 인가받는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 제1 편광 부재, 및 상기 제1 편광 부재 상에 배치되고 제2 전압을 인가받은 제2 전극을 포함하고, 상기 광은 상기 제1 영역들에서 상기 제1 편광 부재에 의해 편광되어 상기 제1 편광으로서 상기 화소 영역들에 제공되며, 상기 광은 상기 제2 영역에서 상기 제1 편광 부재에 의해 차단된다.The first polarizing plate includes a first electrode receiving a first voltage, a first polarizing member disposed on the first electrode, and a second electrode disposed on the first polarizing member and receiving a second voltage. The light is polarized by the first polarization member in the first areas and provided to the pixel areas as the first polarization, and the light is blocked by the first polarization member in the second area. .

상기 제1 편광 부재는, 상기 제1 영역들에 배치되며 제1 방향으로 연장된 복수의 제1 편광 패턴들 및 상기 제2 영역에 배치된 제1 광 흡수 부재를 포함하고, 상기 제1 편광 패턴들은 상기 광에서 상기 제1 방향과 수직한 편광을 상기 제1 편광으로서 투과시키고, 상기 제1 광 흡수 부재는 상기 광을 차단한다.The first polarization member includes a plurality of first polarization patterns disposed in the first areas and extending in a first direction and a first light absorbing member disposed in the second area, and the first polarization pattern They transmit the polarization perpendicular to the first direction in the light as the first polarization, and the first light absorbing member blocks the light.

상기 제2 전압은, 상기 제1 전압보다 높은 레벨을 갖는 정극성의 제2 전압 및 상기 제2 전압보다 낮은 레벨을 갖는 부극성의 제2 전압을 포함한다.The second voltage includes a second voltage of a positive polarity having a level higher than the first voltage and a second voltage of a negative polarity having a level lower than the second voltage.

상기 제2 전극은 상기 정극성의 상기 제2 전압을 인가받고, 상기 제1 광 흡수 부재는 상기 광을 흡수한다.The second electrode is applied with the second voltage of the positive polarity, and the first light absorbing member absorbs the light.

상기 제2 전극은 상기 부극성의 상기 제2 전압을 인가받고, 상기 제1 광 흡수 부재는 상기 광을 반사시킨다.The second electrode is applied with the second voltage of the negative polarity, and the first light absorbing member reflects the light.

상기 제2 편광판은, 제3 전압을 인가받는 제3 전극, 상기 제3 전극 상에 배치되며, 상기 제2 편광을 투과시키는 제2 편광 부재, 및 상기 제2 편광 부재 상에 배치되며, 상기 제3 전압보다 높은 레벨을 갖는 제4 전압을 인가받은 제4 전극을 포함한다.The second polarizing plate is disposed on a third electrode to which a third voltage is applied, the third electrode, a second polarizing member to transmit the second polarized light, and disposed on the second polarizing member, and And a fourth electrode to which a fourth voltage having a level higher than 3 is applied.

상기 제1 편광 부재 및 상기 제2 편광 부재는 AgNO3, CuCl2, tetra-n-butylammonium bromide, 및 Poly vinyl butyral을 포함한다.The first polarizing member and the second polarizing member include AgNO3, CuCl2, tetra-n-butylammonium bromide, and Poly vinyl butyral.

상기 제2 편광 부재는 상기 제2 편광의 편광축과 수직한 방향으로 연장된 복수의 제2 편광패턴들을 포함하고, 상기 제2 편광 패턴들은 상기 제2 편광을 투과시킨다.The second polarization member includes a plurality of second polarization patterns extending in a direction perpendicular to the polarization axis of the second polarization, and the second polarization patterns transmit the second polarization.

상기 제1 편광 패턴들 및 상기 제2 편광 패턴들의 배열 주기로 정의되는 피치는 100 ㎚ 내지 200 ㎚ 로 형성되고, 상기 제1 및 제2 편광 패턴들은 각각 50 ㎚ 내지 100 ㎚ 의 폭을 갖고, 50 ㎚ 내지 100 ㎚ 의 두께를 갖는다.The pitch defined by the arrangement period of the first polarization patterns and the second polarization patterns is formed from 100 nm to 200 nm, and the first and second polarization patterns each have a width of 50 nm to 100 nm, and 50 nm It has a thickness of 100 nm.

본 발명의 액정 표시 장치는 두께를 줄이고 표시 신뢰성을 향상시킬 수 있다. The liquid crystal display device of the present invention can reduce the thickness and improve the display reliability.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 패널의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 편광 부재의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 I-I'선의 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 제2 편광 부재의 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 표시 패널의 단면을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 단면도에서 제1 편광판 및 제2 편광판의 흡수 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 흡수 모드시 제1 편광 부재 및 제2 편광 부재를 투과하는 광을 도시한 도면이다.
도 9는 도 6에 도시된 단면도에서 제1 편광판 및 제2 편광판의 반사 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면을 보여주는 도면이다.1 is a plan view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the display panel shown in FIG. 1.
3 is a view showing the configuration of the first polarizing member shown in FIG. 2.
4 is a cross-sectional view taken along line I-I' shown in FIG. 3.
5 is a view showing the configuration of the second polarizing member shown in FIG. 2.
FIG. 6 is a view showing a cross-section of the display panel shown in FIG. 2.
7 is a view for explaining an absorption mode of the first polarizing plate and the second polarizing plate in the cross-sectional view shown in FIG. 6.
8 is a view showing light passing through the first polarizing member and the second polarizing member in the absorption mode.
9 is a view for explaining a reflection mode of the first polarizing plate and the second polarizing plate in the cross-sectional view shown in FIG. 6.
10 is a view showing a cross-section of a liquid crystal display according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and have ordinary knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.Elements or layers referred to as "on" or "on" of another device or layer are not only directly above the other device or layer, but also when intervening another layer or other device in the middle. All inclusive. On the other hand, when a device is referred to as “directly on” or “directly above”, it indicates that no other device or layer is interposed therebetween. “And/or” includes each and every combination of one or more of the items mentioned.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. The spatially relative terms “below”, “beneath”, “lower”, “above”, “upper”, etc., are as shown in the figure. It can be used to easily describe the correlation of a device or components with other devices or components. The spatially relative terms should be understood as terms including different directions of the device in use or operation in addition to the directions shown in the drawings. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

비록 제 1, 제 2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 소자, 제 1 구성요소 또는 제 1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 소자, 제 2 구성요소 또는 제 2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, components and/or sections, it goes without saying that these elements, components and/or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component or section from another element, component or section. Accordingly, it goes without saying that the first element, first component or first section mentioned below may be a second element, second component or second section within the technical spirit of the present invention.

본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다. Embodiments described herein will be described with reference to plan and cross-sectional views, which are ideal schematic views of the present invention. Therefore, the shape of the exemplary diagram may be modified by manufacturing technology and/or tolerance. Therefore, the embodiments of the present invention are not limited to the specific shapes shown, but also include changes in shapes generated according to the manufacturing process. Accordingly, the regions illustrated in the figures have schematic properties, and the shapes of the regions illustrated in the figures are intended to illustrate a particular form of region of the device, and are not intended to limit the scope of the invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다.1 is a plan view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치(500)는 표시 패널(100), 게이트 구동부(200), 데이터 구동부(300), 및 구동 회로 기판(400)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the liquid crystal display 500 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a display panel 100, a gate driver 200, a data driver 300, and a driving circuit board 400.

표시 패널(100)은 복수의 화소들(PX11~PXnm), 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn), 및 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm)을 포함한다. m 및 n은 0보다 큰 정수이다. 표시 패널(100)의 평면상의 영역은 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)을 둘러싸는 비 표시 영역(NDA)을 포함한다. The display panel 100 includes a plurality of pixels PX11 to PXnm, a plurality of gate lines GL1 to GLn, and a plurality of data lines DL1 to DLm. m and n are integers greater than zero. The planar area of the display panel 100 includes a display area DA and a non-display area NDA surrounding the display area DA.

화소들(PX11~PXnm)은 매트릭스 형태로 배열되어 표시 영역(DA)에 배치된다. 데이터 라인들(DL1~DLm)은 게이트 라인들(GL1~GLn)과 절연되어 교차하도록 배치되어 화소들(PX11~PXnm)에 연결된다. The pixels PX11 to PXnm are arranged in a matrix form and are disposed in the display area DA. The data lines DL1 to DLm are insulated from and cross the gate lines GL1 to GLn to be connected to the pixels PX11 to PXnm.

게이트 라인들(GL1~GLn)은 행 방향으로 연장되어 게이트 구동부(200)에 연결된다. 게이트 라인들(GL1~GLn)은 게이트 구동부(200)로부터 순차적인 게이트 신호들을 수신할 수 있다. The gate lines GL1 to GLn extend in a row direction and are connected to the gate driver 200. The gate lines GL1 to GLn may receive sequential gate signals from the gate driver 200.

데이터 라인들(DL1~DLm)은 열 방향으로 연장되어 데이터 구동부(300)에 연결된다. 데이터 라인들(DL1~DLm)은 데이터 구동부(300)로부터 아날로그 형태의 데이터 전압들을 수신할 수 있다.The data lines DL1 to DLm extend in a column direction and are connected to the data driver 300. The data lines DL1 to DLm may receive analog data voltages from the data driver 300.

화소들(PX11~PXnm)은 대응하는 게이트 라인들(GL1~GLn)과 대응하는 데이터 라인들(DL1~DLm)에 연결된다. 화소들(PX11~PXnm)은 대응하는 게이트 라인들(GL1~GLn)을 통해 제공된 게이트 신호들에 응답하여 대응하는 데이터 라인들(DL1~DLm)을 통해 데이터 전압들을 제공받는다. 화소들(PX11~PXnm)은 데이터 전압들에 대응하는 계조들을 표시한다.The pixels PX11 to PXnm are connected to the corresponding gate lines GL1 to GLn and the corresponding data lines DL1 to DLm. The pixels PX11 to PXnm receive data voltages through the corresponding data lines DL1 to DLm in response to gate signals provided through the corresponding gate lines GL1 to GLn. The pixels PX11 to PXnm display gradations corresponding to data voltages.

게이트 구동부(200)는 표시 영역(DA)의 일측에 인접한 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 구체적으로 게이트 구동부(200)는 표시 영역(DA)의 좌측에 인접한 비표시 영역(NDA)에 ASG(Amorphous Silicon TFT Gate driver circuit) 형태로 실장 될 수 있다. The gate driver 200 may be disposed in the non-display area NDA adjacent to one side of the display area DA. Specifically, the gate driver 200 may be mounted in the form of an amorphous silicon TFT gate driver circuit (ASG) in the non-display area NDA adjacent to the left side of the display area DA.

게이트 구동부(200)는 구동 회로 기판(400)에 실장된 타이밍 컨트롤러(미 도시됨)로부터 제공된 게이트 제어 신호에 응답하여 게이트 신호들을 생성한다. 게이트 신호들은 게이트 라인들(GL1~GLn)을 통해 순차적으로 그리고 행 단위로 화소들(PX11~PXnm)에 제공된다. 그 결과 화소들(PX11~PXnm)은 행 단위로 구동될 수 있다.The gate driver 200 generates gate signals in response to a gate control signal provided from a timing controller (not shown) mounted on the driving circuit board 400. The gate signals are provided to the pixels PX11 to PXnm sequentially and row by row through the gate lines GL1 to GLn. As a result, the pixels PX11 to PXnm may be driven in units of rows.

데이터 구동부(300)는 타이밍 컨트롤러로부터 영상 신호들 및 데이터 제어 신호를 제공받는다. 데이터 구동부(300)는 데이터 제어 신호에 응답하여 영상 신호들에 대응하는 아날로그 데이터 전압들을 생성한다. 데이터 구동부(300)는 데이터 전압들을 데이터 라인들(DL1~DLm)을 통해 화소들(PX11~PXnm)에 제공한다. The data driver 300 receives image signals and data control signals from a timing controller. The data driver 300 generates analog data voltages corresponding to image signals in response to the data control signal. The data driver 300 provides data voltages to the pixels PX11 to PXnm through the data lines DL1 to DLm.

데이터 구동부(300)는 복수의 소스 구동칩들(310_1~310_k)을 포함한다. k는 0보다 크고 m보다 작은 정수이다. 소스 구동칩들(310_1~310_k)은 대응하는 연성회로기판들(320_1~320_k) 상에 실장되어 구동 회로 기판(400)과 표시영역(DA)의 상부에 인접한 비 표시 영역(NDA)에 연결된다. The data driver 300 includes a plurality of source driving chips 310_1 to 310_k. k is an integer greater than 0 and less than m. The source driving chips 310_1 to 310_k are mounted on the corresponding flexible circuit boards 320_1 to 320_k and connected to the driving circuit board 400 and the non-display area NDA adjacent to the upper portion of the display area DA. .

도 2는 도 1에 도시된 표시 패널의 분해 사시도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view of the display panel shown in FIG. 1.

도 2를 참조하면, 표시 패널(100)의 하부에는 표시 패널(100)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(BLU)이 배치된다. Referring to FIG. 2, a backlight unit (BLU) that provides light to the display panel 100 is disposed under the display panel 100.

표시 패널(100)은 제1 기판(SUB1), 제1 편광판(POL1), 화소층(PXL), 액정층(LC), 제2 편광판(POL2), 및 제2 기판(SUB2)을 포함한다.The display panel 100 includes a first substrate SUB1, a first polarizing plate POL1, a pixel layer PXL, a liquid crystal layer LC, a second polarizing plate POL2, and a second substrate SUB2.

제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)은 투명 또는 불투명한 절연 기판일 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 기판들(SUB1, SUB2)은 실리콘 기판, 유리 기판, 및 플라스틱 기판 등일 수 있다. The first substrate SUB1 and the second substrate SUB2 may be transparent or opaque insulating substrates. For example, the first and second substrates SUB1 and SUB2 may be a silicon substrate, a glass substrate, and a plastic substrate.

제1 기판(SUB1) 상에 제1 편광판(POL1)이 배치되고, 제1 편광판(POL1) 상에 화소층(PXL)이 배치된다. 제2 기판(SUB2) 하부에 제2 편광판(POL2)이 배치된다. 액정층(LC)은 화소층(PXL) 및 제2 편광판(POL2) 사이에 배치된다.The first polarizing plate POL1 is disposed on the first substrate SUB1, and the pixel layer PXL is disposed on the first polarizing plate POL1. The second polarizing plate POL2 is disposed under the second substrate SUB2. The liquid crystal layer LC is disposed between the pixel layer PXL and the second polarizing plate POL2.

제1 편광판(POL1)은 제1 전극(E1), 제2 전극(E2), 및 제1 편광 부재(10)를 포함한다. 제1 편광 부재(10)는 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2) 사이에 배치된다. 구체적으로 제1 전극(E1) 상에 제1 편광 부재(10)가 배치된다. 제1 편광 부재(10) 상에 제2 전극(E2)이 배치된다.The first polarizing plate POL1 includes a first electrode E1, a second electrode E2, and a first polarizing member 10. The first polarizing member 10 is disposed between the first electrode E1 and the second electrode E2. Specifically, the first polarization member 10 is disposed on the first electrode E1. The second electrode E2 is disposed on the first polarization member 10.

제1 및 제2 전극들(E1,E2)은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전극들(E1,E2)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등의 투명 도전성 물질로 구성될 수 있다. The first and second electrodes E1 and E2 may be formed of a transparent conductive material. For example, the first and second electrodes E1 and E2 may be made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), or indium tin zinc oxide (ITZO).

제1 편광 부재(10)는 전기 변색 물질(electrochromic material)일 수 있다. 전기 변색 물질은 전압의 인가에 따라서 전기 화학적 산화 및 환원 반응에 의해 재료의 광 특성이 가역적으로 변화할 수 있는 물질로 정의될 수 있다. 즉 전기 변색 물질은 전기장이 인가되지 않는 경우 색을 표시하지 않다가 전기장이 인가되면 색을 표시할 수 있다. The first polarizing member 10 may be an electrochromic material. The electrochromic material may be defined as a material capable of reversibly changing the optical properties of the material by an electrochemical oxidation and reduction reaction according to the application of a voltage. That is, the electrochromic material may not display a color when an electric field is not applied, but may display a color when an electric field is applied.

본 발명의 실시 예에서 전기 변색 물질인 제1 편광 부재(10)는 질산은(AgNO3), 염화구리(CuCl2), tetra-n-butylammonium bromide(TBABr), 및 Poly vinyl butyral(PVB)을 포함한다.In the embodiment of the present invention, the first polarizing member 10, which is an electrochromic material, includes silver nitrate (AgNO3), copper chloride (CuCl2), tetra-n-butylammonium bromide (TBABr), and poly vinyl butyral (PVB).

이러한 물질을 포함하는 제1 편광 부재(10)는 인가되는 전압에 따라서 흑색을 갖고 광을 흡수하거나, 내부의 은과 같은 성분에 의해 광을 반사시킬 수 있다. 또한, 제1 편광 부재(10)는 전기장이 인가되지 않을 경우, 투명색을 갖고 광을 투과시킬 수 있다.The first polarization member 10 including such a material may have black and absorb light according to an applied voltage or reflect light by a component such as silver inside. In addition, when the electric field is not applied to the first polarizing member 10, it may have a transparent color and transmit light.

제1 편광 부재(10)는 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2)에 인가되는 전압에 따라서 흡수 또는 반사 모드로 구동된다. 예를 들어, 제1 전극(E1)에 제1 전압이 인가되고, 제2 전극(E2)에 제2 전압이 인가될 수 있다. The first polarization member 10 is driven in an absorption or reflection mode according to voltages applied to the first electrode E1 and the second electrode E2. For example, a first voltage may be applied to the first electrode E1, and a second voltage may be applied to the second electrode E2.

제2 전압은 정극성을 갖는 제2 전압 및 부극성을 갖는 제2 전압을 포함한다. 정극성의 제2 전압은 제1 전압보다 높은 레벨을 갖는 전압으로 정의된다. 부극성의 제2 전압은 제1 전압보다 낮은 레벨을 갖는 전압으로 정의된다.The second voltage includes a second voltage having a positive polarity and a second voltage having a negative polarity. The second voltage of positive polarity is defined as a voltage having a higher level than the first voltage. The second voltage of the negative polarity is defined as a voltage having a level lower than the first voltage.

제1 전극(E1)에 제1 전압이 인가되고, 제2 전극(E2)에 정극성의 제2 전압이 인가될 경우, 제1 편광 부재(10)는 흡수 모드로 구동된다. 제1 전극(E1)에 제1 전압이 인가되고, 제2 전극(E2)에 부극성의 제2 전압이 인가될 경우, 제1 편광 부재(10)는 반사 모드로 구동된다. 흡수 모드 및 반사 모드에 따른 제1 편광 부재(10)의 구체적인 동작인 이하, 도 3을 참조하여 상세히 설명될 것이다. When a first voltage is applied to the first electrode E1 and a second voltage of positive polarity is applied to the second electrode E2, the first polarization member 10 is driven in an absorption mode. When a first voltage is applied to the first electrode E1 and a second voltage of negative polarity is applied to the second electrode E2, the first polarization member 10 is driven in a reflection mode. Hereinafter, a detailed operation of the first polarization member 10 according to the absorption mode and the reflection mode will be described in detail with reference to FIG. 3.

제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2)에 동일한 전압이 인가될 수 있다. 이러한 경우, 제1 편광 부재(10)는 투과 모드로 구동되어 광을 투과시킨다.The same voltage may be applied to the first electrode E1 and the second electrode E2. In this case, the first polarization member 10 is driven in a transmission mode to transmit light.

화소층(PXL)에 화소들(PX11~PXnm)이 배치된다. 구체적으로, 화소들(PX11~PXnm)은 각각 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극을 포함한다. 화소층(PXL)의 평면상의 영역은 화소들(PX11~PXnm)에 대응하는 복수의 화소 영역들(PA) 및 화소 영역들(PA) 사이의 비화소 영역(NPA)을 포함한다. Pixels PX11 to PXnm are disposed in the pixel layer PXL. Specifically, the pixels PX11 to PXnm each include a thin film transistor and a pixel electrode connected to the thin film transistor. The planar area of the pixel layer PXL includes a plurality of pixel areas PA corresponding to the pixels PX11 to PXnm and a non-pixel area NPA between the pixel areas PA.

화소 전극은 대응하는 화소 영역(PA)에 배치된다. 박막 트랜지스터는 비화소 영역(NPA)에 배치된다. 박막 트랜지스터는 대응하는 게이트 라인을 통해 수신된 게이트 신호에 응답하여 대응하는 데이터 라인을 통해 데이터 전압을 제공받는다. 데이터 전압은 화소 전극에 제공된다. 박막 트랜지스터 및 화소 전극의 구성은 이하, 도 6을 참조하여 상세히 설명될 것이다.The pixel electrode is disposed in the corresponding pixel area PA. The thin film transistor is disposed in the non-pixel region NPA. The thin film transistor is provided with a data voltage through a corresponding data line in response to a gate signal received through the corresponding gate line. The data voltage is provided to the pixel electrode. The configuration of the thin film transistor and the pixel electrode will be described in detail below with reference to FIG. 6.

제2 편광판(POL2)은 제3 전극(E3), 제4 전극(E4), 및 제2 편광 부재(20)를 포함한다. 제2 편광 부재(20)는 제3 전극(E3) 및 제4 전극(E4) 사이에 배치된다. 구체적으로 제3 전극(E3) 상에 제2 편광 부재(20)가 배치된다. 제2 편광 부재(20) 상에 제4 전극(E4)이 배치된다. 제3 전극(E3)은 공통 전극으로 정의될 수 있다.The second polarizing plate POL2 includes a third electrode E3, a fourth electrode E4, and a second polarizing member 20. The second polarizing member 20 is disposed between the third electrode E3 and the fourth electrode E4. Specifically, the second polarizing member 20 is disposed on the third electrode E3. The fourth electrode E4 is disposed on the second polarizing member 20. The third electrode E3 may be defined as a common electrode.

제3 및 제4 전극들(E3,E4)은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 및 제4 전극들(E3,E4)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등의 투명 도전성 물질로 구성될 수 있다. The third and fourth electrodes E3 and E4 may be formed of a transparent conductive material. For example, the third and fourth electrodes E3 and E4 may be formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), or indium tin zinc oxide (ITZO).

제2 편광 부재(20)는 제1 편광 부재(10)와 같은 전기 변색 물질(electrochromic material)일 수 있다. 따라서, 제2 편광 부재(20)는 질산은(AgNO3), 염화구리(CuCl2), tetra-n-butylammonium bromide(TBABr), 및 Poly vinyl butyral(PVB)을 포함한다.The second polarizing member 20 may be an electrochromic material such as the first polarizing member 10. Therefore, the second polarizing member 20 includes silver nitrate (AgNO3), copper chloride (CuCl2), tetra-n-butylammonium bromide (TBABr), and poly vinyl butyral (PVB).

제2 편광 부재(20)는 제3 전극(E3) 및 제4 전극(E4)에 인가되는 전압에 따라서 흡수 모드로 구동된다. 예를 들어, 제3 전극(E3)에 제3 전압이 인가되고, 제4 전극(E4)에 제4 전압이 인가될 수 있다. 제3 전압은 공통 전압으로 정의될 수 있다. 제4 전압은 제3 전압보다 높은 레벨을 갖는다.The second polarizing member 20 is driven in an absorption mode according to voltages applied to the third electrode E3 and the fourth electrode E4. For example, a third voltage may be applied to the third electrode E3, and a fourth voltage may be applied to the fourth electrode E4. The third voltage may be defined as a common voltage. The fourth voltage has a higher level than the third voltage.

제3 전극(E3)에 제3 전압이 인가되고, 제4 전극(E4)에 제4 전압이 인가될 경우, 제2 편광 부재(20)는 흡수 모드로 구동된다. 흡수 모드에 따른 제2 편광 부재(20)의 구체적인 동작인 이하, 도 5를 참조하여 상세히 설명될 것이다. When the third voltage is applied to the third electrode E3 and the fourth voltage is applied to the fourth electrode E4, the second polarizing member 20 is driven in the absorption mode. Hereinafter, a detailed operation of the second polarizing member 20 according to the absorption mode will be described in detail with reference to FIG. 5.

제3 전극(E3) 및 제4 전극(E4)에 동일한 전압이 인가될 수 있다. 이러한 경우, 제2 편광 부재(20)는 투과 모드로 구동되어 광을 투과시킨다. The same voltage may be applied to the third electrode E3 and the fourth electrode E4. In this case, the second polarizing member 20 is driven in a transmission mode to transmit light.

제3 전극(E3)에 제3 전압이 인가되고, 제4 전극(E4)에 제3 전압보다 낮은 레벨의 전압이 인가될 경우, 제2 편광 부재(20)는 반사 모드로 구동된다. 본 발명의 실시 예에서, 제2 편광 부재(20)는 실질적으로 흡수 모드로 동작 되므로, 제2 편광 부재(20)의 반사 모드에 대한 설명은 생략한다.When a third voltage is applied to the third electrode E3 and a voltage lower than the third voltage is applied to the fourth electrode E4, the second polarizing member 20 is driven in a reflection mode. In an embodiment of the present invention, since the second polarization member 20 is substantially operated in an absorption mode, a description of the reflection mode of the second polarization member 20 is omitted.

액정층(LC)의 액정 분자들은 화소들(PX11~PXnm)에 의해 구동된다. 구체적으로, 액정층(LC)의 액정 분자들은 화소 전극에 제공되는 데이터 전압 및 제2 편광판(POL2)의 제3 전극(E3)에 제공되는 제3 전압에 의해 구동된다. The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer LC are driven by the pixels PX11 to PXnm. Specifically, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer LC are driven by the data voltage provided to the pixel electrode and the third voltage provided to the third electrode E3 of the second polarizing plate POL2.

제3 전압은 일정한 레벨을 갖는 기준 전압이며, 데이터 전압들이 가변되어 액정층(LC)의 액정 분자들이 구동될 수 있다. 즉 실질적으로, 액정층(LC)은 화소들(PX11~PXnm)에 인가되는 데이터 전압들에 의해 구동된다.The third voltage is a reference voltage having a constant level, and data voltages are variable so that liquid crystal molecules of the liquid crystal layer LC may be driven. That is, substantially, the liquid crystal layer LC is driven by the data voltages applied to the pixels PX11 to PXnm.

백라이트 유닛(BLU)에서 제공된 광은 제1 편광판(POL1)에 제공된다. 비화소 영역(NPA)에 대응하는 제1 편광판(POL1)의 영역은 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광을 흡수 또는 반사시켜 차단한다. 화소 영역(PA)에 대응하는 제1 편광 판(POL1)의 영역은 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광을 편광 시킨다. The light provided from the backlight unit BLU is provided to the first polarizing plate POL1. The area of the first polarizing plate POL1 corresponding to the non-pixel area NPA absorbs or reflects light provided from the backlight unit BLU to block the area. The area of the first polarizing plate POL1 corresponding to the pixel area PA polarizes light provided from the backlight unit BLU.

구체적으로, 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2)에 인가되는 제1 및 제2 전압들에 의해 제1 편광 부재(10)는 흡수 또는 반사 모드로 구동된다. 흡수 또는 반사 모드로 구동되는 제1 편광 부재(10)는 비화소 영역(NPA)에 대응하는 영역에서 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광을 흡수 또는 반사시켜 차단한다. Specifically, the first polarization member 10 is driven in the absorption or reflection mode by the first and second voltages applied to the first electrode E1 and the second electrode E2. The first polarization member 10 driven in the absorption or reflection mode absorbs or reflects light provided from the backlight unit BLU in an area corresponding to the non-pixel area NPA to block it.

또한, 흡수 또는 반사 모드로 구동되는 제1 편광 부재(10)는 화소 영역들(PA)에 대응하는 영역에서 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광을 편광 시킨다. 제1 편광판(POL1)의 제1 편광 부재(10)에 의해 편광되는 광은 이하 제1 편광으로 정의된다. Also, the first polarization member 10 driven in the absorption or reflection mode polarizes light provided from the backlight unit BLU in an area corresponding to the pixel areas PA. Light polarized by the first polarization member 10 of the first polarizing plate POL1 is defined as first polarization.

제1 편광판(POL1)에서 편광된 광인 제1 편광은 화소층(PXL)의 화소 영역들(PA)에 제공된다. 화소층(PXL)의 화소들(PX11~PXnm)에 의해 구동되는 액정층(LC)은 제1 편광의 편광축을 회전시킨다. The first polarization, which is light polarized by the first polarizing plate POL1, is provided to the pixel areas PA of the pixel layer PXL. The liquid crystal layer LC driven by the pixels PX11 to PXnm of the pixel layer PXL rotates the polarization axis of the first polarization.

구체적으로, 데이터 전압 및 제3 전압에 의해 구동되는 액정 분자들에 의해 제1 편광은 편광축이 회전되어 제2 편광판(POL2)을 투과할 수 있는 제2 편광으로 변환된다. 제1 편광의 편광축과 제2 편광의 편광축은 서로 수직할 수 있다. 즉, 액정 분자들은 제1 편광의 편광축을 회전시켜 제1 편광을 제1 편광의 편광축과 수직한 편광축을 갖는 제2 편광으로 변환시킨다.Specifically, the first polarization is converted to the second polarization through which the polarization axis is rotated and transmitted through the second polarizing plate POL2 by liquid crystal molecules driven by the data voltage and the third voltage. The polarization axis of the first polarization and the polarization axis of the second polarization may be perpendicular to each other. That is, the liquid crystal molecules rotate the polarization axis of the first polarization to convert the first polarization into the second polarization having a polarization axis perpendicular to the polarization axis of the first polarization.

제2 편광판(POL2)은 제2 편광을 투과시킨다. 구체적으로, 제3 전극(E3) 및 제4 전극(E4)에 인가되는 제3 및 제4 전압들에 의해 제2 편광 부재(20)는 흡수 모드로 구동된다. 흡수 모드로 구동되는 제2 편광 부재(20)는 제2 편광을 투과시킨다. 따라서, 제2 편광판(POL2)을 투과한 제2 편광은 사용자에게 제공된다. The second polarizing plate POL2 transmits the second polarization. Specifically, the second polarization member 20 is driven in the absorption mode by the third and fourth voltages applied to the third electrode E3 and the fourth electrode E4. The second polarization member 20 driven in the absorption mode transmits the second polarization. Therefore, the second polarization transmitted through the second polarizing plate POL2 is provided to the user.

전압 인가에 따른 제1 및 제2 편광판들(POL1,POL2)의 동작은 이하 상세히 설명될 것이다.The operation of the first and second polarizing plates POL1 and POL2 according to voltage application will be described in detail below.

도 3은 도 2에 도시된 제1 편광 부재의 구성을 보여주는 도면이다. 도 4는 도 3에 도시된 I-I'선의 단면도이다.3 is a view showing the configuration of the first polarizing member shown in FIG. 2. 4 is a cross-sectional view taken along line I-I' shown in FIG. 3.

도 4에는 설명의 편의를 위해 제1 전극(E1) 및 제1 전극(E1) 상에 배치된 제1 편광 부재(10)만이 도시되었다.4, only the first electrode E1 and the first polarization member 10 disposed on the first electrode E1 are illustrated for convenience of description.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 편광 부재(10)의 평면상의 영역은 화소 영역들(PA)에 대응하는 복수의 제1 영역들(A1) 및 비화소 영역(NPA)에 대응하는 제2 영역(A2)을 포함한다. 즉, 제1 편광 부재(10)의 평면상의 영역은 제1 영역들(A1) 및 제1 영역들(A1) 주변에 배치된 제2 영역(A2)을 포함한다.Referring to FIGS. 3 and 4, the planar area of the first polarization member 10 includes a plurality of first areas A1 corresponding to the pixel areas PA and a non-pixel area NPA corresponding to the pixel areas PA. It includes two regions (A2). That is, the planar area of the first polarizing member 10 includes first areas A1 and a second area A2 disposed around the first areas A1.

백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광은 제1 영역들(A1)에서 제1 편광 부재(10)에 의해 편광되어 제1 편광(L1)으로서 화소층(PXL)의 화소 영역들(PA)에 제공된다. 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광은 제2 영역(A2)에서 제1 편광 부재(10)에 의해 차단된다. Light provided from the backlight unit BLU is polarized by the first polarization member 10 in the first areas A1 to be provided to the pixel areas PA of the pixel layer PXL as the first polarization L1. . Light provided from the backlight unit BLU is blocked by the first polarizing member 10 in the second area A2.

도시하지 않았으나, 제1 편광판(POL1)의 평면상의 영역도 제1 편광 부재(10)의 평면상의 영역과 동일하게 제1 영역들(A1) 및 제1 영역들(A1) 주변에 배치된 제2 영역(A2)으로 구분될 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광은 제1 편광판(POL1)의 제1 영역들(A1)에서 편광되어 제1 편광(L1)으로서 화소 영역들(PA)에 제공되고, 제1 편광판(POL1)의 제2 영역(A2)에서 차단된다. Although not illustrated, the planar region of the first polarizing plate POL1 is also disposed around the first regions A1 and the first regions A1 in the same manner as the planar region of the first polarizing member 10. It can be divided into a region (A2). Accordingly, the light provided from the backlight unit BLU is polarized in the first regions A1 of the first polarizing plate POL1 and is provided to the pixel regions PA as the first polarization L1, and the first polarizing plate POL1 ) In the second region A2.

제1 편광 부재(10)는 제1 영역들(A1)에 배치된 복수의 제1 편광 패턴들(PT1) 및 제2 영역(A2)에 배치된 제1 광 차단 부재(LB1)를 포함한다. 제1 편광 패턴들(PT1) 및 제1 광 차단 부재(LB1)는 동일한 물질로 구성된다. 제1 편광 패턴들(PT1) 및 제1 광 차단 부재(LB1)는 질산은(AgNO3), 염화구리(CuCl2), tetra-n-butylammonium bromide(TBABr), 및 Poly vinyl butyral(PVB)을 포함한다.The first polarization member 10 includes a plurality of first polarization patterns PT1 disposed in the first areas A1 and a first light blocking member LB1 disposed in the second area A2. The first polarization patterns PT1 and the first light blocking member LB1 are made of the same material. The first polarization patterns PT1 and the first light blocking member LB1 include silver nitrate (AgNO3), copper chloride (CuCl2), tetra-n-butylammonium bromide (TBABr), and poly vinyl butyral (PVB).

제1 편광 패턴들(PT1)은 서로 동일한 간격을 두고 배치되며 제1 방향(X1)으로 연장된다. 제1 편광 패턴들(PT1)의 배열 주기는 피치(P)로 정의된다. 제1 편광 패턴들(PT1) 각각의 높이(H) 및 폭(W)은 동일하게 형성된다. 제1 편광 패턴들(PT1) 각각의 폭(W)과 제1 편광 패턴들(PT1) 사이의 간격(D)은 동일하게 형성된다. The first polarization patterns PT1 are disposed at the same distance from each other and extend in the first direction X1. The arrangement period of the first polarization patterns PT1 is defined as a pitch P. The height H and the width W of each of the first polarization patterns PT1 are formed identically. The width W of each of the first polarization patterns PT1 and the distance D between the first polarization patterns PT1 are formed identically.

전술한 바와 같이 제1 전극(E1)에 제1 전압이 인가되고, 제2 전극(E2)에 제2 전압이 인가될 경우, 제1 편광 부재(10)는 흡수 또는 반사 모드로 구동될 수 있다. 이러한 경우, 제1 편광 패턴들(PT1)의 피치(P)가 입사되는 광의 파장보다 작으면, 제1 편광 패턴들(PT1)에 수직한 편광은 투과되고, 평행한 편광은 제1 편광 패턴들(PT1)에 흡수 또는 반사된다. As described above, when the first voltage is applied to the first electrode E1 and the second voltage is applied to the second electrode E2, the first polarization member 10 may be driven in an absorption or reflection mode. . In this case, when the pitch P of the first polarization patterns PT1 is smaller than the wavelength of the incident light, polarization perpendicular to the first polarization patterns PT1 is transmitted, and parallel polarization is the first polarization patterns (PT1) is absorbed or reflected.

즉, 제1 편광 패턴들(PT1)에 제공되는 광에서 제1 편광 패턴들(PT1)의 연장 방향인 제1 방향(X1)과 수직한 편광은 투과되고, 제1 방향(X2)과 평행한 편광은 흡수 또는 반사된다.That is, in the light provided to the first polarization patterns PT1, polarization perpendicular to the first direction X1, which is an extension direction of the first polarization patterns PT1, is transmitted, and is parallel to the first direction X2. Polarization is absorbed or reflected.

전술한 제1 편광(L1)은 제1 편광 패턴들(PT1)을 투과한 광으로 정의될 수 있다. 즉, 제1 편광 패턴들(PT1)을 투과한 광은 제1 방향(X1)과 수직한 편광으로서 제1 편광(L1)으로 정의된다.The first polarization L1 described above may be defined as light transmitted through the first polarization patterns PT1. That is, the light transmitted through the first polarization patterns PT1 is defined as the first polarization L1 as polarization perpendicular to the first direction X1.

백라이트 유닛(BLU)에서 생성되는 광은 가시 광선으로서 400 ㎚ ~ 700 ㎚ 파장을 갖는다. 제1 편광 패턴들(PT1)의 피치(P)는 입사되는 가시광선의 파장의 1/2로 형성될 수 있다. The light generated in the backlight unit (BLU) is visible light and has a wavelength of 400 nm to 700 nm. The pitch P of the first polarization patterns PT1 may be formed to be 1/2 of the wavelength of visible light incident.

예를 들어, 제1 편광 패턴들(PT1)은 100 ㎚ 내지 200 ㎚ 의 피치(P)를 가질 수 있다. 이러한 경우, 제1 편광 패턴들(PT1)은 각각 50 ㎚ 내지 100 ㎚ 의 폭(W)을 가질 수 있다. 또한, 제1 편광 패턴들(PT1)은 각각 50 ㎚ 내지 100 ㎚ 의 높이(H)를 가질 수 있다. 즉, 제1 편광 패턴들(PT1)은 각각 50 ㎚ 내지 100 ㎚ 의 두께를 가질 수 있다. For example, the first polarization patterns PT1 may have a pitch P of 100 nm to 200 nm. In this case, the first polarization patterns PT1 may each have a width W of 50 nm to 100 nm. In addition, the first polarization patterns PT1 may each have a height H of 50 nm to 100 nm. That is, the first polarization patterns PT1 may each have a thickness of 50 nm to 100 nm.

제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2)의 두께와 제1 편광 패턴들(PT1)의 높이를 합할 경우, 대략 2.3마이크로미터(μm)일 수 있다. 즉, 제1 편광판(POL1)은 대략 2.3마이크로미터(μm)의 두께를 가질 수 있다. 제1 광 차단 부재(LB1)도 제1 편광 패턴들(PT1)과 동일한 두께를 갖는다. When the thicknesses of the first electrode E1 and the second electrode E2 and the heights of the first polarization patterns PT1 are combined, it may be approximately 2.3 micrometers (μm). That is, the first polarizing plate POL1 may have a thickness of approximately 2.3 micrometers (μm). The first light blocking member LB1 also has the same thickness as the first polarization patterns PT1.

제1 편광 부재(10)가 흡수 또는 반사 모드로 구동될 경우, 제1 광 차단 부재(LB1)는 백라이트 유닛(BLU)으로 부터 제공된 광을 흡수 또는 반사시켜 차단한다.When the first polarization member 10 is driven in an absorption or reflection mode, the first light blocking member LB1 absorbs or reflects light provided from the backlight unit BLU to block it.

도 5는 도 2에 도시된 제2 편광 부재의 구성을 보여주는 도면이다.5 is a view showing the configuration of the second polarizing member shown in FIG. 2.

도 5를 참조하면, 제2 편광 부재(20)는 서로 동일한 간격을 두고 배치되며 제2 방향(X2)으로 연장된 복수의 제2 편광 패턴들(PT2)을 포함한다. 즉, 제2 편광 패턴들(PT2)은 제1 편광 패턴들(PT1)과 수직하게 교차하도록 배치된다.Referring to FIG. 5, the second polarization members 20 are disposed at the same distance from each other and include a plurality of second polarization patterns PT2 extending in the second direction X2. That is, the second polarization patterns PT2 are arranged to intersect the first polarization patterns PT1 vertically.

제2 편광 패턴들(PT2)은 제1 편광 패턴들(PT1)과 동일한 물질로 형성된다. 또한, 제2 편광 패턴들(PT2)의 피치, 높이, 및 폭은 실질적으로 제1 편광 패턴들(PT1)의 피치(P), 높이(H), 및 폭(W)과 동일하게 형성된다.The second polarization patterns PT2 are formed of the same material as the first polarization patterns PT1. In addition, the pitch, height, and width of the second polarization patterns PT2 are substantially the same as the pitch P, height H, and width W of the first polarization patterns PT1.

제3 전극(E3) 및 제4 전극(E4)의 두께와 제2 편광 패턴들(PT2)의 높이를 합할 경우, 대략 2.3마이크로미터(μm)일 수 있다. 즉, 제2 편광판(POL2)은 대략 2.3마이크로미터(μm)의 두께를 가질 수 있다.When the thickness of the third electrode E3 and the fourth electrode E4 is combined with the height of the second polarization patterns PT2, it may be approximately 2.3 micrometers (μm). That is, the second polarizing plate POL2 may have a thickness of approximately 2.3 micrometers (μm).

전술한 바와 같이 제3 전극(E3)에 제3 전압이 인가되고, 제4 전극(E4)에 제4 전압이 인가될 경우, 제2 편광 부재(20)는 흡수 모드로 구동될 수 있다. 따라서, 제2 편광 패턴들(PT2)에 수직한 편광은 투과되고, 평행한 편광은 제2 편광 패턴들(PT2)에 흡수된다. As described above, when a third voltage is applied to the third electrode E3 and a fourth voltage is applied to the fourth electrode E4, the second polarization member 20 may be driven in an absorption mode. Accordingly, polarization perpendicular to the second polarization patterns PT2 is transmitted, and parallel polarization is absorbed by the second polarization patterns PT2.

액정층(LC)의 액정 분자들이 구동될 경우, 액정 분자들은 제1 편광(L1)의 편광축을 회전시켜 제1 편광(L1)을 제1 편광(L1)의 편광축과 수직한 편광축을 갖는 제2 편광(L2)으로 변환한다. When the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer LC are driven, the liquid crystal molecules rotate the polarization axis of the first polarization L1 so that the first polarization L1 has a polarization axis perpendicular to the polarization axis of the first polarization L1. Convert to polarization (L2).

제2 편광(L2)은 실질적으로 제2 편광 패턴들(PT2)에 수직한 편광이다. 즉, 제2 편광(L2)의 편광축은 제2 편광 패턴들(PT2)의 연장 방향인 제2 방향(X2)에 수직한 편광축을 갖는다. 따라서, 제2 편광(L2)은 제2 편광 패턴들(PT2)을 투과할 수 있다.The second polarization L2 is substantially polarization perpendicular to the second polarization patterns PT2. That is, the polarization axis of the second polarization L2 has a polarization axis perpendicular to the second direction X2 which is an extension direction of the second polarization patterns PT2. Accordingly, the second polarization L2 may transmit the second polarization patterns PT2.

종래에는 제1 기판(SUB1)의 하부 및 제2 기판(SUB2)의 상부에 편광판들이 배치되었다. 이러한 편광판을 설치하는 방식으로는 폴리머 타입 편광판(Polymer-type Polarizer)을 표시패널 외부에 부착하는 방식이 있다. Conventionally, polarizing plates are disposed below the first substrate SUB1 and above the second substrate SUB2. As a method of installing such a polarizing plate, there is a method of attaching a polymer-type polarizer to the outside of the display panel.

폴리머 타입 편광판은 200 내지 250 마이크로미터(μm)의 두께를 갖는다. 폴리머 타입 편광판은 액정 표시 장치 제조 공정과는 다른 별도의 공정으로 제조되어 표시 패널에 부착된다.The polymer type polarizing plate has a thickness of 200 to 250 micrometers (μm). The polymer type polarizing plate is manufactured in a separate process from the manufacturing process of the liquid crystal display device and attached to the display panel.

그러나, 본 발명의 액정 표시 장치(500)의 제1 편광판(POL1)은 제1 기판(SUB1) 상에 형성되고 제2 편광판(POL2)은 제2 기판(SUB2)의 하부에 배치된다. 즉, 제1 및 제2 편광판들(POL1,POL2)은 별도의 제조 공정에 의해 제조되어 표시 패널(100)에 부착되지 않고, 액정 표시 장치(500)의 제조 공정시 함께 제조될 수 있다. However, the first polarizing plate POL1 of the liquid crystal display device 500 of the present invention is formed on the first substrate SUB1 and the second polarizing plate POL2 is disposed under the second substrate SUB2. That is, the first and second polarizing plates POL1 and POL2 are manufactured by separate manufacturing processes and are not attached to the display panel 100, but may be manufactured together during the manufacturing process of the liquid crystal display device 500.

제1 및 제2 편광판들(POL1,POL2)은 대략 2.3마이크로미터(μm)의 두께를 갖는다. 제1 및 제2 편광판들(POL1,POL2)은 폴리머 타입 편광판보다 작은 두께를 가지므로 액정 표시 장치(500)의 두께가 줄어들 수 있다.The first and second polarizing plates POL1 and POL2 have a thickness of approximately 2.3 micrometers (μm). Since the first and second polarizing plates POL1 and POL2 have a smaller thickness than the polymer-type polarizing plate, the thickness of the liquid crystal display 500 may be reduced.

도 6은 도 2에 도시된 표시 패널의 단면을 보여주는 도면이다.FIG. 6 is a view showing a cross-section of the display panel shown in FIG. 2.

도 6에는 설명의 편의를 위해 제2 방향(X2)에서 제1 편광 부재(10)의 단면 및 제1 방향(X1)에서 제2 편광 부재(20)의 단면이 도시되었다. 화소층(PXL)은 제1 편광 부재(10)에 대응되는 단면으로 도시되었다.6 illustrates a cross-section of the first polarizing member 10 in the second direction X2 and a cross-section of the second polarizing member 20 in the first direction X1 for convenience of description. The pixel layer PXL is shown in a cross section corresponding to the first polarizing member 10.

또한, 도 6에는 설명의 편의를 위해 두 개의 화소 영역들(PA) 및 두 개의 화소 영역들(PA) 사이의 비화소 영역(NPA)에 대응되는 구성이 도시되었다. 그러나, 실질적으로, 다른 화소 영역들(PA) 및 비화소 영역(NPA)도 도 6에 도시된 화소 영역들(PA) 및 비화소 영역(NPA)의 구성과 동일하게 구성될 것이다. Also, FIG. 6 illustrates a configuration corresponding to two pixel areas PA and a non-pixel area NPA between the two pixel areas PA for convenience of description. However, substantially, other pixel areas PA and non-pixel area NPA will also be configured in the same manner as the pixel areas PA and non-pixel area NPA shown in FIG. 6.

도 6을 참조하면, 제1 기판(SUB1) 상에 제1 편광판(POL1)이 배치된다. 전술한 바와 같이, 제1 편광 부재(10)의 제1 편광 패턴들(PT1)은 화소 영역들(PA)에 배치되고, 제1 광 차단 부재(LB1)는 비화소 영역(NPA)에 배치된다.Referring to FIG. 6, the first polarizing plate POL1 is disposed on the first substrate SUB1. As described above, the first polarization patterns PT1 of the first polarization member 10 are disposed in the pixel areas PA, and the first light blocking member LB1 is disposed in the non-pixel area NPA. .

제1 편광판(POL1) 상에 화소층(PXL)이 배치된다. 화소층(PXL)은 비화소 영역(NPA)에 배치된 박막 트랜지스터(TFT) 및 화소 영역들(PA)에 배치된 컬러 필터(CF)와 화소 전극들(PE)을 포함한다.The pixel layer PXL is disposed on the first polarizing plate POL1. The pixel layer PXL includes a thin film transistor TFT disposed in the non-pixel area NPA, a color filter CF disposed in the pixel areas PA, and pixel electrodes PE.

구체적으로, 제1 편광판(POL1) 상에 제1 절연막(INS1)이 배치된다. 제1 절연막(INS1)은 무기 물질로 형성된 무기 절연막일 수 있다. 예를 들어, 제1 절연막(INS1)은 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물과 같은 무기 절연물질을 포함할 수 있다.Specifically, the first insulating layer INS1 is disposed on the first polarizing plate POL1. The first insulating layer INS1 may be an inorganic insulating layer formed of an inorganic material. For example, the first insulating layer INS1 may include an inorganic insulating material such as silicon nitride and silicon oxide.

제1 절연막(INS1) 상에 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(GE), 반도체층(SM), 소스 전극(SE), 및 드레인 전극(DE)을 포함한다. The thin film transistor TFT is disposed on the first insulating layer INS1. The thin film transistor TFT includes a gate electrode GE, a semiconductor layer SM, a source electrode SE, and a drain electrode DE.

게이트 전극(GE)은 제1 절연막(INS1) 상에 배치된다. 도시하지 않았으나, 게이트 전극(GE)은 대응하는 게이트 라인으로부터 분기되어 형성된다. 제1 절연막(INS1) 상에 게이트 전극(GE)을 덮도록 제2 절연막(INS2)이 배치된다. 제2 절연막(INS2)은 무기 물질로 형성된 무기 절연막일 수 있다.The gate electrode GE is disposed on the first insulating layer INS1. Although not shown, the gate electrode GE is formed by branching from the corresponding gate line. The second insulating layer INS2 is disposed on the first insulating layer INS1 to cover the gate electrode GE. The second insulating layer INS2 may be an inorganic insulating layer formed of an inorganic material.

게이트 전극(GE)을 덮고 있는 제2 절연막(INS2) 상에는 박막 트랜지스터(TFT)의 반도체 층(SM)이 배치된다. 도시하지 않았으나, 반도체 층(SM)은 각각 액티브 층 및 오믹 콘택층을 포함할 수 있다. The semiconductor layer SM of the thin film transistor TFT is disposed on the second insulating layer INS2 covering the gate electrode GE. Although not illustrated, the semiconductor layer SM may include an active layer and an ohmic contact layer, respectively.

반도체 층(SM) 및 제2 절연막(INS2) 상에는 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 서로 이격되어 배치된다. 도시하지 않았으나, 소스 전극(SE)은 대응하는 데이터 라인으로부터 분기되어 형성된다. 반도체층(SM)은 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 사이에서 전도 채널(conductive channel)을 형성한다. On the semiconductor layer SM and the second insulating layer INS2, the source electrode SE and the drain electrode DE of the thin film transistor TFT are spaced apart from each other. Although not shown, the source electrode SE is formed by branching from a corresponding data line. The semiconductor layer SM forms a conductive channel between the source electrode SE and the drain electrode DE.

제2 절연막(INS2) 상에 박막 트랜지스터(TFT)를 덮도록 제3 절연막(INS3)이 배치된다. 제3 절연막(INS3)은 패시베이션막(passivation)으로 정의될 수 있다. 제3 절연막(INS3)은 무기 물질로 형성된 무기 절연막일 수 있다. 제3 절연막(INS3)은 노출된 반도체층(SM)의 상부를 커버한다. The third insulating layer INS3 is disposed on the second insulating layer INS2 to cover the thin film transistor TFT. The third insulating layer INS3 may be defined as a passivation layer. The third insulating layer INS3 may be an inorganic insulating layer formed of an inorganic material. The third insulating layer INS3 covers the upper portion of the exposed semiconductor layer SM.

제3 절연막(INS3)을 관통하여 드레인 전극(DE)의 소정의 영역을 노출시키는 컨택홀(CH)이 형성된다. 화소 영역(PA)에 배치된 화소 전극(PE)은 연장되어 컨택홀(CH)을 통해 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(DE)에 전기적으로 연결된다. A contact hole CH is formed through the third insulating layer INS3 to expose a predetermined region of the drain electrode DE. The pixel electrode PE disposed in the pixel area PA is extended to be electrically connected to the drain electrode DE of the thin film transistor TFT through the contact hole CH.

화소 영역(PA)에서 제3 절연막(INS3) 상에 컬러 필터(CF)가 배치된다. 컬러 필터(CF)는 화소 영역(PA)을 투과하는 광에 색을 제공한다. 컬러 필터(CF)는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 및 청색 컬러 필터 중 어느 하나일 수 있으며, 화소 영역(PA)에 대응하여 제공될 수 있다. The color filter CF is disposed on the third insulating layer INS3 in the pixel area PA. The color filter CF provides color to light passing through the pixel area PA. The color filter CF may be any one of a red color filter, a green color filter, and a blue color filter, and may be provided corresponding to the pixel area PA.

제2 기판(SUB2)의 하부에 제2 편광판(POL2)이 배치된다. 제2 편광판(POL2)의 구성은 앞서 상세히 설명되었으므로, 설명을 생략한다.The second polarizing plate POL2 is disposed under the second substrate SUB2. Since the configuration of the second polarizing plate POL2 has been described in detail above, the description is omitted.

도 7은 도 6에 도시된 단면도에서 제1 편광판 및 제2 편광판의 흡수 모드를 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 흡수 모드시 제1 편광 부재 및 제2 편광 부재를 투과하는 광을 도시한 도면이다.7 is a view for explaining an absorption mode of the first polarizing plate and the second polarizing plate in the cross-sectional view shown in FIG. 6. 8 is a view showing light passing through the first polarizing member and the second polarizing member in the absorption mode.

도 8에는 설명의 편의를 위해 화소 영역(PA)에서 제1 편광 패턴들(PT1) 및 제2 편광 패턴들(PT2)을 투과하는 광이 도시되었다.8 illustrates light passing through the first polarization patterns PT1 and the second polarization patterns PT2 in the pixel area PA for convenience of description.

도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 전극(E1)에는 제1 전압(V1)이 인가되고, 제2 전극(E2)에는 정극성의 제2 전압(+V2)이 인가된다. 제3 전극(E3)에는 제3 전압(V3)이 인가되고, 제4 전극(E4)에는 제3 전압(V3)보다 높은 레벨을 갖는 제4 전압(V4)이 인가된다.7 and 8, a first voltage V1 is applied to the first electrode E1 and a second voltage (+V2) of positive polarity is applied to the second electrode E2. A third voltage V3 is applied to the third electrode E3, and a fourth voltage V4 having a level higher than the third voltage V3 is applied to the fourth electrode E4.

백라이트 유닛(BLU)에서 생성된 광(L)은 제1 편광판(POL1)에 제공된다. 제1 편광판(POL1)의 제1 편광 패턴들(PT1)은 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공받은 광(L)에서 제1 방향(X1)과 수직한 편광을 투과시키고, 제1 방향(X1)과 평행한 편광을 흡수한다. 제1 편광 패턴들(PT1)에 의해 편광된 제1 편광(L1)은 화소 영역(PA)에서 액정층(LC)에 제공된다.The light L generated in the backlight unit BLU is provided to the first polarizing plate POL1. The first polarization patterns PT1 of the first polarizing plate POL1 transmit polarization perpendicular to the first direction X1 in the light L received from the backlight unit BLU, and the first polarization patterns PT1 and It absorbs parallel polarized light. The first polarization L1 polarized by the first polarization patterns PT1 is provided to the liquid crystal layer LC in the pixel area PA.

제1 광 차단 부재(LB1)는 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광(L)을 흡수하여 차단한다. 따라서, 비화소 영역(NPA)은 흑색으로 표시될 수 있다. 그 결과, 비화소 영역(NPA)에서 광(L)이 액정층(LC)에 제공되지 않는다. The first light blocking member LB1 absorbs and blocks light L provided from the backlight unit BLU. Therefore, the non-pixel area NPA may be displayed in black. As a result, light L is not provided to the liquid crystal layer LC in the non-pixel region NPA.

박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 신호에 응답하여 턴 온 된다. 턴 온 된 박막 트랜지스터(TFT)는 데이터 전압을 제공받는다. 데이터 전압은 화소 전극(PE)에 제공된다. The thin film transistor TFT is turned on in response to a gate signal. The turned on thin film transistor (TFT) is provided with a data voltage. The data voltage is provided to the pixel electrode PE.

화소 전극(PE)에 인가된 데이터 전압 및 제3 전극(E3)에 인가된 제3 전압(V3)에 의해 화소 전극(PE)과 제3 전극(E3) 사이에 전계가 형성된다. 제3 전압(V3)을 인가받은 제3 전극(E3) 및 데이터 전압을 인가받은 화소 전극(PE) 사이에 형성된 전계에 의해 액정층(LC)의 액정 분자들이 구동된다.An electric field is formed between the pixel electrode PE and the third electrode E3 by the data voltage applied to the pixel electrode PE and the third voltage V3 applied to the third electrode E3. Liquid crystal molecules of the liquid crystal layer LC are driven by an electric field formed between the third electrode E3 applied with the third voltage V3 and the pixel electrode PE applied with the data voltage.

액정 분자들이 구동될 경우, 액정 분자들은 제1 편광(L1)의 편광축을 회전시켜 제1 편광(L1)을 제1 편광(L1)의 편광축과 수직한 편광축을 갖는 제2 편광(L2)으로 변환한다. 제2 편광(L2)의 편광축은 제2 방향(X2)에 수직한 편광축을 갖는다. 따라서, 제2 편광(L2)은 제2 편광 패턴들(PT2)을 투과하여 사용자에게 제공될 수 있다.When the liquid crystal molecules are driven, the liquid crystal molecules rotate the polarization axis of the first polarization L1 to convert the first polarization L1 into the second polarization L2 having a polarization axis perpendicular to the polarization axis of the first polarization L1. do. The polarization axis of the second polarization L2 has a polarization axis perpendicular to the second direction X2. Accordingly, the second polarization L2 may be transmitted to the second polarization patterns PT2 and provided to the user.

도 9는 도 6에 도시된 단면도에서 제1 편광판 및 제2 편광판의 반사 모드를 설명하기 위한 도면이다. 9 is a view for explaining a reflection mode of the first polarizing plate and the second polarizing plate in the cross-sectional view shown in FIG. 6.

반사 모드시 제1 편광 부재(10) 및 제2 편광부재(20)를 투과하는 광은 실질적으로 도 8에 도시된 바와 같다. 따라서, 반사 모드시 제1 편광 부재(10) 및 제2 편광부재(20)를 투과하는 광을 도시한 도면은 생략되었다.In the reflection mode, light passing through the first polarizing member 10 and the second polarizing member 20 is substantially as illustrated in FIG. 8. Therefore, the drawing showing light passing through the first polarizing member 10 and the second polarizing member 20 in the reflection mode is omitted.

도 9를 참조하면, 제1 전극(E1)에는 제1 전압(V1)이 인가되고, 제2 전극(E2)에는 부극성의 제2 전압(-V2)이 인가된다. 제3 전극(E3)에는 제3 전압(V3)이 인가되고, 제4 전극(E4)에는 제4 전압(V4)이 인가된다.Referring to FIG. 9, a first voltage V1 is applied to the first electrode E1, and a second voltage (−V2) of negative polarity is applied to the second electrode E2. A third voltage V3 is applied to the third electrode E3, and a fourth voltage V4 is applied to the fourth electrode E4.

백라이트 유닛(BLU)에서 생성된 광은 제1 편광판(POL1)에 제공된다. 제1 편광판(POL1)의 제1 편광 패턴들(PT1)은 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공받은 광(L)에서 제1 방향(X1)과 수직한 편광을 투과시키고, 제1 방향(X1)과 평행한 편광을 반사 시킨다. 제1 편광 패턴들(PT1)에 의해 편광된 제1 편광(L1)은 화소 영역(PA)에서 액정층(LC)에 제공된다.The light generated by the backlight unit BLU is provided to the first polarizing plate POL1. The first polarization patterns PT1 of the first polarizing plate POL1 transmit polarization perpendicular to the first direction X1 in the light L received from the backlight unit BLU, and the first polarization patterns PT1 and Reflects parallel polarized light. The first polarization L1 polarized by the first polarization patterns PT1 is provided to the liquid crystal layer LC in the pixel area PA.

제1 광 차단 부재(LB1)는 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광을 반사시켜 차단한다. 따라서, 비화소 영역(NPA)에서 광이 액정층(LC)에 제공되지 않는다. The first light blocking member LB1 reflects and blocks light provided from the backlight unit BLU. Therefore, light is not provided to the liquid crystal layer LC in the non-pixel region NPA.

도시하지 않았으나, 제2 편광판(POL2) 하부에 λ/4 위상 지연을 갖는 위상차 필름이 패치될 수 있다. 표시 패널(100)의 상부에서 외부 광이 표시 패널(100)에 제공될 수 있다. 외부 광은 제2 편광판(POL2)에 의해 편광된다. 즉, 제2 편광판(POL2)의 제2 편광 패턴들(PT2)은 외부 광에서 제2 방향(X2)에 수직한 편광을 투과시킨다. Although not illustrated, a retardation film having a λ/4 phase delay may be patched under the second polarizing plate POL2. External light may be provided to the display panel 100 from the top of the display panel 100. The external light is polarized by the second polarizing plate POL2. That is, the second polarization patterns PT2 of the second polarizing plate POL2 transmit polarization perpendicular to the second direction X2 from external light.

편광된 외부 광은 위상차 필름에 의해 광축이 틀어진다. 위상차 필름에 의해 광축이 틀어진 외부 광은 표시 패널(100) 내의 제1 광 차단 부재(LB1)에 의해 반사될 수 있다. 반사된 외부 광은 위상차 필름에 의해 다시 광축이 틀어진다. The polarized external light is distorted by the retardation film. The external light whose optical axis is shifted by the retardation film may be reflected by the first light blocking member LB1 in the display panel 100. The reflected external light is shifted again by the retardation film.

위상차 필름에 의해 다시 광축이 틀어진 외부 광은 제2 방향(X2)에 평행한 편광일 수 있다. 따라서, 표시 패널(100) 내부의 금속 층들 및 제1 광 차단 부재(LB1)에 의해 반사된 외부 광은 제2 편광판(POL2)의 제2 편광 패턴들(PT2)을 투과하지 못하고, 제2 편광 패턴들(PT2)에 흡수된다. 따라서, 제1 광 차단 부재(LB1)에 의해 반사된 외부 광은 사용자에게 제공되지 않는다. The external light whose optical axis is shifted again by the retardation film may be polarized light parallel to the second direction X2. Therefore, the metal layers inside the display panel 100 and the external light reflected by the first light blocking member LB1 do not transmit the second polarization patterns PT2 of the second polarizing plate POL2, and the second polarization It is absorbed by the patterns PT2. Therefore, external light reflected by the first light blocking member LB1 is not provided to the user.

제1 광 차단 부재(LB1)는 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광을 반사시켜 차단시킨다. 또한, 제1 광 차단 부재(LB1)에 의해 반사된 외부 광은 사용자에게 제공되지 않는다. 따라서, 제1 광 차단 부재(LB1)가 배치된 비화소 영역(NPA)은 사용자에게 시인되지 않아 흑색으로 표시될 수 있다.The first light blocking member LB1 reflects and blocks light provided from the backlight unit BLU. Also, external light reflected by the first light blocking member LB1 is not provided to the user. Therefore, the non-pixel area NPA in which the first light blocking member LB1 is disposed may not be visible to the user and may be displayed in black.

제1 광 차단 부재(LB1)에 의해 반사된 광(L)은 백라이트 유닛(BLU)에 제공된다. 도시하지 않았으나, 백라이트 유닛(BLU)은 반사판을 포함한다. 제1 광 차단 부재(LB1)에 의해 반사된 광(L)은 백라이트 유닛(BLU)의 반사판에서 반사되어 다시 표시 패널(100)에 제공된다. 따라서, 제1 광 차단 부재(LB1)에 의해 반사된 광(L)은 다시 재사용될 수 있다.The light L reflected by the first light blocking member LB1 is provided to the backlight unit BLU. Although not illustrated, the backlight unit BLU includes a reflector. The light L reflected by the first light blocking member LB1 is reflected by the reflector of the backlight unit BLU and is provided to the display panel 100 again. Therefore, the light L reflected by the first light blocking member LB1 can be reused.

박막 트랜지스터(TFT)에 의해 데이터 전압이 화소 전극(PE)에 제공된다. 데이터 전압 및 제3 전압(V3)에 의해 액정 분자들이 구동된다. 액정 분자들은 제1 편광(L1)의 편광축을 회전시켜 제1 편광(L1)을 제1 편광(L1)의 편광축과 수직한 편광축을 갖는 제2 편광(L2)으로 변환한다. 제2 편광(L2)은 제2 편광 패턴들(PT2)을 투과하여 사용자에게 제공될 수 있다. The data voltage is provided to the pixel electrode PE by the thin film transistor TFT. The liquid crystal molecules are driven by the data voltage and the third voltage V3. The liquid crystal molecules rotate the polarization axis of the first polarization L1 to convert the first polarization L1 to the second polarization L2 having a polarization axis perpendicular to the polarization axis of the first polarization L1. The second polarization L2 may pass through the second polarization patterns PT2 and be provided to the user.

종래에는 비 화소 영역(NPA)의 광을 차단하기 위해 블랙 매트릭스가 사용되었다. 이러한 경우, 블랙 매트릭스에서 발생된 이온성 물질이 화소 전극(PE)과 공통 전극(E3) 사이에 발생된 전계에 의해 액정층(LC)으로 이동될 수 있다. 이온성 물질은 액정층(LC)의 액정 분자들의 거동을 방해할 수 있다. Conventionally, a black matrix has been used to block light in the non-pixel region NPA. In this case, the ionic material generated in the black matrix may be moved to the liquid crystal layer LC by the electric field generated between the pixel electrode PE and the common electrode E3. The ionic material may interfere with the behavior of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer LC.

따라서, 화소 전극(PE) 및 공통 전극(E3)에 데이터 전압 및 공통 전압이 인가되더라도 이온성 물질에 의해 액정 분자들이 정상적으로 구동되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 이전 프레임의 영상이 잔상으로 남아 표시 신뢰성이 떨어질 수 있다.Therefore, even if a data voltage and a common voltage are applied to the pixel electrode PE and the common electrode E3, liquid crystal molecules may not be normally driven by the ionic material. In this case, the image of the previous frame remains as an afterimage, and display reliability may be deteriorated.

그러나, 본 발명의 액정 표시 장치(500)는 비 화소 영역(NPA)의 광을 차단하기 위한 제1 편광 부재(10)를 포함한다. 제1 편광 부재(10)의 제1 광 차단 부재(LB1)는 비화소 영역(NPA)의 광을 차단한다. However, the liquid crystal display device 500 of the present invention includes a first polarizing member 10 for blocking light in the non-pixel area NPA. The first light blocking member LB1 of the first polarizing member 10 blocks light in the non-pixel area NPA.

액정 표시 장치(500)는 블랙 매트릭스를 포함하지 않으므로, 이온성 물질이 발생되지 않는다. 이온성 물질이 발생되지 않으므로, 액정 분자들이 정상적으로 구동되어 영상이 정상적으로 표시될 수 있다. 그 결과 액정 표시 장치(500)의 표시 신뢰성이 향상될 수 있다. Since the liquid crystal display 500 does not include a black matrix, ionic substances are not generated. Since no ionic material is generated, the liquid crystal molecules are normally driven to display an image normally. As a result, display reliability of the liquid crystal display 500 may be improved.

또한, 전술한 바와 같이, 제1 및 제2 편광판들(POL1,POL2)은 폴리머 타입 편광판보다 작은 두께를 가지므로 액정 표시 장치(500)의 두께가 줄어들 수 있다.In addition, as described above, since the first and second polarizing plates POL1 and POL2 have a smaller thickness than the polymer type polarizing plate, the thickness of the liquid crystal display 500 may be reduced.

결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치(500)는 두께를 줄이고 표시 신뢰성을 향상시킬 수 있다.As a result, the liquid crystal display device 500 according to the exemplary embodiment of the present invention can reduce thickness and improve display reliability.

도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면을 보여주는 도면이다.10 is a view showing a cross-section of a liquid crystal display according to another embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 액정 표시 장치는 제2 편광판(POL2)의 구성이 다른 것을 제외하면, 도 1에 도시된 액정 표시 장치(500)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하 제2 편광판(POL2)의 구성만이 설명될 것이다.The liquid crystal display device illustrated in FIG. 10 has the same configuration as the liquid crystal display device 500 illustrated in FIG. 1, except that the second polarizer POL2 has a different configuration. Therefore, only the configuration of the second polarizing plate POL2 will be described below.

도 10을 참조하면, 제2 편광판(POL2)은 화소 영역들(PA)에 대응하는 영역들에 배치된 제2 편광 패턴들(PT2) 및 비화소 영역(NPA)에 대응하는 영역에 배치된 제2 광 차단 부재(LB2)를 포함한다. 제2 편광 패턴들(PT2)은 서로 동일한 간격을 두고 제2 방향(X2)으로 연장된다. 즉, 제2 편광 패턴들(PT2)은 제2 편광(L2)의 편광축과 수직한 방향으로 연장된다.Referring to FIG. 10, the second polarizing plate POL2 is disposed in regions corresponding to the second polarization patterns PT2 and non-pixel regions NPA disposed in regions corresponding to the pixel regions PA. 2 Includes a light blocking member LB2. The second polarization patterns PT2 extend in the second direction X2 at the same distance from each other. That is, the second polarization patterns PT2 extend in a direction perpendicular to the polarization axis of the second polarization L2.

제3 전극(E3)에는 제3 전압(V3)이 인가되고, 제4 전극(E4)에는 제3 전압(V3)보다 높은 레벨을 갖는 제4 전압(V4)이 인가된다.A third voltage V3 is applied to the third electrode E3, and a fourth voltage V4 having a level higher than the third voltage V3 is applied to the fourth electrode E4.

데이터 전압 및 제3 전압(V3)에 의해 액정 분자들이 구동된다. 액정 분자들은 제1 편광(L1)의 편광축을 회전시켜 제1 편광(L1)을 제1 편광(L1)의 편광축과 수직한 편광축을 갖는 제2 편광(L2)으로 변환한다. 화소 영역들(PA)에서 제2 편광(L2)은 제2 편광 패턴들(PT2)을 투과하여 사용자에게 제공될 수 있다. The liquid crystal molecules are driven by the data voltage and the third voltage V3. The liquid crystal molecules rotate the polarization axis of the first polarization L1 to convert the first polarization L1 to the second polarization L2 having a polarization axis perpendicular to the polarization axis of the first polarization L1. The second polarization L2 in the pixel areas PA may pass through the second polarization patterns PT2 and be provided to the user.

제2 광 차단 부재(LB2)는 비화소 영역(NPA)에서 외부 광을 흡수하여 차단할 수 있다. 또한, 비화소 영역(NPA)에서 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광은 제1 및 제2 광 차단 부재들(LB1,LB2)에 의해 차단될 수 있다. 따라서, 비화소 영역(NPA)은 사용자에게 시인되지 않아 흑색으로 표시될 수 있다.The second light blocking member LB2 may absorb and block external light in the non-pixel area NPA. Also, light provided from the backlight unit BLU in the non-pixel area NPA may be blocked by the first and second light blocking members LB1 and LB2. Therefore, the non-pixel area NPA may not be recognized by the user and may be displayed in black.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치(500)는 블랙 매트릭스를 사용하지 않고, 비 화소 영역(NPA)의 광을 차단하기 위한 제1 및 제2 편광 부재들(10,20)을 포함한다. 따라서, 이온성 물질이 발생되지 않으므로, 액정 분자들이 정상적으로 구동되어 영상이 정상적으로 표시될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 제1 및 제2 편광판들(POL1,POL2)은 폴리머 타입 편광판보다 작은 두께를 갖는다.The liquid crystal display 500 according to another exemplary embodiment of the present invention does not use a black matrix and includes first and second polarizing members 10 and 20 for blocking light in the non-pixel area NPA. . Therefore, since no ionic material is generated, the liquid crystal molecules are normally driven so that an image can be normally displayed. In addition, as described above, the first and second polarizing plates POL1 and POL2 have a smaller thickness than the polymer type polarizing plate.

결과적으로, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 두께를 줄이고 표시 신뢰성을 향상시킬 수 있다.As a result, the liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention can reduce thickness and improve display reliability.

이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although described with reference to the above embodiments, those skilled in the art understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. Will be able to. In addition, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, and all technical spirit within the scope of the following claims and equivalents thereof should be interpreted as being included in the scope of the present invention. .

100: 표시 패널 200: 게이트 구동부
300: 데이터 구동부 400: 구동 회로 기판
500: 액정 표시 장치 10: 제1 편광 부재
20: 제2 편광 부재 SUB1,SUB2: 제1 및 제2 기판
INS1,INS2,INS3: 제1, 제2, 및 제3 절연막
POL1,POL2: 제1 및 제2 편광판 PT1,PT2: 제1 및 제2 편광 패턴
LB1,LB2: 제1 및 제2 광 차단 부재 E1,E2,E3,E4: 제1 내지 제4 전극100: display panel 200: gate driver
300: data driving unit 400: driving circuit board
500: liquid crystal display device 10: first polarization member
20: second polarizing member SUB1, SUB2: first and second substrates
INS1,INS2,INS3: first, second, and third insulating films
POL1,POL2: first and second polarizing plates PT1,PT2: first and second polarizing patterns
LB1,LB2: first and second light blocking members E1, E2, E3, E4: first to fourth electrodes

Claims (18)

제1 기판;
상기 제1 기판 상에 배치되고, 제공받은 광을 편광하는 복수의 제1 영역들 및 상기 제1 영역들 사이에 배치되어 상기 광을 차단하는 제2 영역이 정의된 제1 편광판;
복수의 화소들이 배치되며, 상기 편광된 광으로 정의되는 제1 편광을 제공받고, 상기 제1 영역들에 대응하는 복수의 화소 영역들 및 상기 화소 영역들 사이에 배치되고 상기 제2 영역에 대응하는 비화소 영역을 포함하는 화소층;
상기 화소들에 의해 구동되어 상기 제1 편광의 편광축을 회전시켜 상기 제1 편광을 상기 제1 편광의 편광축과 수직한 편광축을 갖는 제2 편광으로 변환하는 액정층; 및
상기 제2 편광을 투과시키는 제2 편광판을 포함하고,
상기 제1 편광판은,
상기 제1 기판 상에 배치되어 제1 전압을 인가받는 제1 전극;
상기 제1 전극 상에 배치되어 제2 전압을 인가받은 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 제1 편광 부재를 포함하고,
상기 제1 전극, 상기 제2 전극, 및 상기 제1 편광 부재는 상기 화소층과 상기 제1 기판 사이에 배치되고,
상기 광은 상기 제1 영역들에서 상기 제1 편광 부재에 의해 편광되어 상기 제1 편광으로서 상기 화소 영역들에 제공되며, 상기 광은 상기 제2 영역에서 상기 제1 편광 부재에 의해 차단되는 액정 표시 장치.A first substrate;
A first polarizing plate disposed on the first substrate and having a plurality of first regions polarizing the received light and a second region disposed between the first regions to block the light;
A plurality of pixels are disposed, provided with a first polarization defined by the polarized light, a plurality of pixel regions corresponding to the first regions, and disposed between the pixel regions and corresponding to the second region A pixel layer including a non-pixel region;
A liquid crystal layer driven by the pixels to rotate the polarization axis of the first polarization to convert the first polarization to a second polarization having a polarization axis perpendicular to the polarization axis of the first polarization; And
And a second polarizing plate that transmits the second polarized light,
The first polarizing plate,
A first electrode disposed on the first substrate and receiving a first voltage;
A second electrode disposed on the first electrode and receiving a second voltage; And
And a first polarizing member disposed between the first electrode and the second electrode,
The first electrode, the second electrode, and the first polarizing member are disposed between the pixel layer and the first substrate,
The light is polarized by the first polarization member in the first areas and provided as the first polarization to the pixel areas, and the light is blocked by the first polarization member in the second area. Device. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1 편광 부재는,
상기 제1 영역들에 배치되며 제1 방향으로 연장된 복수의 제1 편광 패턴들; 및
상기 제2 영역에 배치된 제1 광 흡수 부재를 포함하고,
상기 제1 편광 패턴들은 상기 광에서 상기 제1 방향과 수직한 편광을 상기 제1 편광으로서 투과시키고, 상기 제1 광 흡수 부재는 상기 광을 차단하는 액정 표시 장치.According to claim 1,
The first polarizing member,
A plurality of first polarization patterns disposed in the first regions and extending in a first direction; And
And a first light absorbing member disposed in the second region,
The first polarization patterns transmit the polarization perpendicular to the first direction in the light as the first polarization, and the first light absorbing member blocks the light. 제 4 항에 있어서,
상기 제2 전압은,
상기 제1 전압보다 높은 레벨을 갖는 정극성의 제2 전압; 및
상기 제1 전압보다 낮은 레벨을 갖는 부극성의 제2 전압을 포함하는 액정 표시 장치.The method of claim 4,
The second voltage,
A second voltage of positive polarity having a level higher than the first voltage; And
And a second voltage having a negative polarity having a level lower than the first voltage. 제 5 항에 있어서,
상기 제2 전극은 상기 정극성의 상기 제2 전압을 인가받고, 상기 제1 광 흡수 부재는 상기 광을 흡수하는 액정 표시 장치.The method of claim 5,
The second electrode is applied with the second voltage of the positive polarity, and the first light absorbing member absorbs the light. 제 5 항에 있어서,
상기 제2 전극은 상기 부극성의 상기 제2 전압을 인가받고, 상기 제1 광 흡수 부재는 상기 광을 반사시키는 액정 표시 장치.The method of claim 5,
The second electrode is applied with the second voltage of the negative polarity, and the first light absorbing member reflects the light. 제 4 항에 있어서,
상기 제2 편광판은,
제3 전압을 인가받는 제3 전극;
상기 제3 전극 상에 배치되며, 상기 제2 편광을 투과시키는 제2 편광 부재; 및
상기 제2 편광 부재 상에 배치되며, 상기 제3 전압보다 높은 레벨을 갖는 제4 전압을 인가받은 제4 전극을 포함하는 액정 표시 장치.The method of claim 4,
The second polarizing plate,
A third electrode to which a third voltage is applied;
A second polarization member disposed on the third electrode and transmitting the second polarization; And
And a fourth electrode disposed on the second polarizing member and receiving a fourth voltage having a level higher than the third voltage. 제 8 항에 있어서,
상기 제1 편광 부재 및 상기 제2 편광 부재는 AgNO3, CuCl2, tetra-n-butylammonium bromide, 및 Poly vinyl butyral을 포함하는 액정 표시 장치.The method of claim 8,
The first polarization member and the second polarization member are AgNO3, CuCl2, tetra-n-butylammonium bromide, and a liquid crystal display device comprising a poly vinyl butyral. 제 8 항에 있어서,
상기 제2 편광 부재는 상기 제2 편광의 편광축과 수직한 방향으로 연장된 복수의 제2 편광패턴들을 포함하고,
상기 제2 편광 패턴들은 상기 제2 편광을 투과시키는 액정 표시 장치.The method of claim 8,
The second polarization member includes a plurality of second polarization patterns extending in a direction perpendicular to the polarization axis of the second polarization,
The second polarization patterns transmit the second polarization. 제 10 항에 있어서,
상기 제1 편광 패턴들 및 상기 제2 편광 패턴들의 배열 주기로 정의되는 피치는 100 ㎚ 내지 200 ㎚ 로 형성되는 액정 표시 장치.The method of claim 10,
A pitch defined by an arrangement period of the first polarization patterns and the second polarization patterns is formed from 100 nm to 200 nm. 제 11 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 편광 패턴들은 각각 50 ㎚ 내지 100 ㎚ 의 폭을 갖고, 50 ㎚ 내지 100 ㎚ 의 두께를 갖는 액정 표시 장치.The method of claim 11,
Each of the first and second polarization patterns has a width of 50 nm to 100 nm, and a liquid crystal display device having a thickness of 50 nm to 100 nm. 제 8 항에 있어서,
상기 화소들 각각은,
상기 제1 편광판 상에 배치된 무기 절연막;
상기 비화소 영역에서 상기 무기 절연막 상에 배치된 박막 트랜지스터;
상기 화소 영역에 배치되어 상기 박막 트랜지스터에 연결되며 상기 박막 트랜지스터를 통해 데이터 전압을 제공받는 화소 전극; 및
상기 화소 영역에 배치된 컬러 필터를 포함하는 액정 표시 장치. The method of claim 8,
Each of the pixels,
An inorganic insulating film disposed on the first polarizing plate;
A thin film transistor disposed on the inorganic insulating film in the non-pixel region;
A pixel electrode disposed in the pixel area and connected to the thin film transistor and receiving a data voltage through the thin film transistor; And
A liquid crystal display device comprising a color filter disposed in the pixel area. 제 13 항에 있어서,
상기 액정층은 상기 화소층 및 상기 제2 편광판 사이에 배치되며, 상기 제3 전극 및 상기 화소 전극 사이에 형성된 전계에 의해 구동되는 액정 표시 장치.The method of claim 13,
The liquid crystal layer is disposed between the pixel layer and the second polarizing plate, and is driven by an electric field formed between the third electrode and the pixel electrode. 제 1 항에 있어서,
상기 제2 편광판은,
제3 전압을 인가받는 제3 전극;
상기 제3 전극 상에 배치된 제2 편광 부재; 및
상기 제2 편광 부재 상에 배치되며, 상기 제3 전압보다 높은 레벨을 갖는 제4 전압을 인가받은 제4 전극을 포함하고,
상기 제2 편광 부재는 상기 화소 영역들에 대응하는 영역들에서 상기 제2 편광을 투과시키고, 상기 비화소 영역에 대응하는 영역에서 상기 광 및 외부광을 차단하는 액정 표시 장치.According to claim 1,
The second polarizing plate,
A third electrode receiving a third voltage;
A second polarizing member disposed on the third electrode; And
A fourth electrode disposed on the second polarizing member and receiving a fourth voltage having a level higher than the third voltage,
The second polarizing member transmits the second polarized light in areas corresponding to the pixel areas, and blocks the light and external light in the area corresponding to the non-pixel area. 제 15 항에 있어서,
상기 제2 편광 부재는,
상기 화소 영역들에 대응하는 영역들에 배치되며 상기 제2 편광의 편광축과 수직한 방향으로 연장된 복수의 제2 편광 패턴들; 및
상기 비화소 영역에 대응하는 영역에 배치된 제2 광 흡수 부재를 포함하고,
상기 제2 편광 패턴들은 상기 제2 편광을 투과시키고 상기 제2 광 흡수 부재는 상기 광 및 상기 외부광을 차단하는 액정 표시 장치.The method of claim 15,
The second polarizing member,
A plurality of second polarization patterns disposed in regions corresponding to the pixel regions and extending in a direction perpendicular to the polarization axis of the second polarization; And
And a second light absorbing member disposed in an area corresponding to the non-pixel area,
The second polarization patterns transmit the second polarization and the second light absorbing member blocks the light and the external light. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판; 및
상기 제1 기판 하부에 배치되어 상기 광을 상기 제1 편광판에 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함하고,
상기 제2 편광판은 상기 제2 기판의 하부에 배치되는 액정 표시 장치.According to claim 1,
A second substrate facing the first substrate; And
Further comprising a backlight unit disposed under the first substrate to provide the light to the first polarizing plate,
The second polarizing plate is a liquid crystal display device disposed under the second substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 편광판들은 각각 2.3마이크로미터(μm)의 두께를 갖는 액정 표시 장치.
According to claim 1,
The first and second polarizing plates have a thickness of 2.3 micrometers (μm), respectively.
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